為什麼火星會比地球小?

2021-01-21 新華網客戶端

　　新華網北京11月2日電 火星的直徑卻只有地球的一半，質量約為地球的十分之一。為什麼火星比地球小那麼多？美國西南研究院科學家用了一種全新的行星形成模型，認為行星是從「小石頭」開始的，這個理論還可以解釋木星、土星等多個太陽系行星的形成。

　　火星質量只有地球的十分之一直是困擾科學家的一個謎題。在行星形成的標準模型中，石頭堆成山，山堆成「城市」......大小相似的物體通過一種名叫「吸積」的過程堆積融合。金星和地球的大小及質量符合這個模型的預測結果，但火星按照這個理論至少應該和地球一樣大甚至更大。此外，根據這一理論計算出的小行星帶的質量也比實際大得多。

　　西南研究院研究人員在《美國國家科學院報》上報告說，太陽系的內部結構是一種「粘性攪拌石子吸積」過程的結果。在這一過程中，塵土逐漸聚集成直徑只有幾釐米的小石子；在重力的作用下，一些「石子」會聚集成小行星大小的星體。但在合適的條件下，這些原始的小行星能大量「吞噬」剩餘的小石子，把它們拽到自己的軌道上。

　　這些小石子會呈螺旋式下降並與成長中的行星星體融合，讓一些小行星在短時間內成為行星大小的星體。

　　但是，這個模型發現，並不是所有小行星的位置都適合「吸積」石子後變大。例如，太陽系中最大的小行星穀神星，如果它的位置在地球現在的位置，它會迅速「長大」，如果它在火星現在的位置，就不能變大了，火星所處位置的這種「牽拉」的力量很弱。

　　這就是說，火星所處的位置決定了它「力量」有限、不能吸積更多的「原材料」來讓自己變大。

　　目前來看，太陽系最適合星體長大的地方就是金星和地球的位置。

　　從小行星帶上看木星。

　　先前研究認為，小石子的吸積能形成巨大行星的內核，解釋了太陽系外緣的一些行星的結構，這次提出的新理論是對現有理論的補充。

　　兩者結合起來，可以重現太陽系的構成過程——地球、金星、個頭較小的火星、星體質量小的小行星帶、木星和土星兩顆氣態巨行星、天王星和海王星兩顆冰巨星和目前所知太陽系邊界的柯伊伯帶。（記者李宓，新華國際客戶端報導）

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